（全國通用版）2018-2019版高中生物 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出章末總結(jié)學(xué)案 新人教版必修1

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1、 第四章 細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出 章末總結(jié) 1．只有活的成熟植物細(xì)胞才可以發(fā)生質(zhì)壁分離，動物細(xì)胞和根尖分生區(qū)細(xì)胞不發(fā)生質(zhì)壁分離。植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的原因：(1)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度；(2)原生質(zhì)層的伸縮性大于細(xì)胞壁。 2．細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性，功能特點是具有選擇透過性。 3．有關(guān)細(xì)胞物質(zhì)輸入與輸出的五個“不一定” (1)葡萄糖跨膜運輸?shù)姆绞讲灰欢ㄊ侵鲃舆\輸：葡萄糖進入紅細(xì)胞的運輸方式屬于協(xié)助擴散。 (2)水跨膜運輸不一定是直接穿過磷脂雙分子層：還可通過水通道蛋白進出細(xì)胞。 (3)主動運輸方向不一定是逆濃度梯度：有時也可以順濃度梯度，如小腸絨毛

2、上皮細(xì)胞吸收腸道內(nèi)的葡萄糖。 (4)消耗能量的物質(zhì)進出細(xì)胞方式不一定是主動運輸：胞吞和胞吐也消耗能量。 (5)物質(zhì)進出細(xì)胞不一定是跨膜運輸：胞吞和胞吐不跨膜。 一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能 1．細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)示意圖 (1)脂質(zhì)分子中最主要的是磷脂，此外還有膽固醇等。 (2)膜上的蛋白質(zhì)是功能行使者，決定了膜功能的復(fù)雜程度。 (3)糖蛋白的位置只有一個——細(xì)胞膜的外側(cè)，細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)不存在，可用于確定膜內(nèi)外位置。 2．細(xì)胞膜成分、結(jié)構(gòu)及功能網(wǎng)絡(luò)圖 (1)流動性和選擇透過性的關(guān)系 ①區(qū)別：流動性是生物膜的結(jié)構(gòu)特點，選擇透過性是生物膜的功能特性。 ②聯(lián)系：流動性是選擇透過性的基礎(chǔ)

3、，只有膜具有流動性，才能表現(xiàn)出選擇透過性。 (2)流動性原理：構(gòu)成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是運動的；選擇透過性原理：膜上載體蛋白的種類和數(shù)量。 (3)流動性的實例：細(xì)胞融合、變形蟲變形運動、白細(xì)胞吞噬細(xì)菌(胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、溫度改變時膜的厚度改變、動物細(xì)胞吸水膨脹或失水皺縮等。 例1　如圖為物質(zhì)出入細(xì)胞膜的示意圖，據(jù)圖回答下列問題： (1)A代表________分子；B代表______________；C代表______________。 (2)細(xì)胞膜從功能上來說，它是一層______________膜。 (3)在a～e的五種過程中，代表被動運輸?shù)氖莀___

4、____。 (4)可能代表氧氣運輸過程的是圖中的____________(填字母)；葡萄糖從腸腔進入小腸上皮細(xì)胞的過程是圖中的________(填字母)。 (5)細(xì)胞融合的實驗證明了細(xì)胞膜具有________的特點。 (6)攝取膜成分中的磷脂，將其鋪在空氣—水界面上，測得磷脂占有面積為S。請預(yù)測細(xì)胞表面積的值接近于________。 答案　(1)蛋白質(zhì)　磷脂雙分子層　糖蛋白　(2)選擇透過性　(3)b、c、d　(4)b　a　(5)流動性　(6)S/2 二、影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩? 1．物質(zhì)濃度(在一定的濃度范圍內(nèi)) 2．氧氣濃度 3．溫度 例2　如圖是測定了某種生物

5、的細(xì)胞對甲、乙兩種物質(zhì)吸收速率與該物質(zhì)濃度的關(guān)系繪制成的曲線，仔細(xì)分析后，你認(rèn)為下列四種說法中正確的是(　　) A．甲物質(zhì)是主動運輸，乙物質(zhì)是自由擴散 B．甲物質(zhì)是自由擴散，乙物質(zhì)可能是主動運輸 C．乙醇進入細(xì)胞的方式與乙物質(zhì)相同 D．K＋進入細(xì)胞的方式與甲物質(zhì)相同 答案　B 解析　題圖中甲物質(zhì)隨著物質(zhì)濃度的增大而吸收速率加快，說明其運輸方式為自由擴散；乙物質(zhì)的運輸方式具有載體蛋白飽和效應(yīng)，為協(xié)助擴散或主動運輸；乙醇和K＋進入細(xì)胞的方式分別為自由擴散和主動運輸。 三、質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗拓展應(yīng)用 1．判斷成熟植物細(xì)胞的死活 (1)實驗思路 待測成熟植物細(xì)胞＋分離劑 (2

6、)實驗單一變量：待測成熟植物細(xì)胞的生活狀態(tài)。 2．測定細(xì)胞液濃度范圍 (1)實驗思路：待測成熟植物細(xì)胞＋一系列濃度梯度的分離劑細(xì)胞液濃度范圍介于未發(fā)生質(zhì)壁分離和剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離的外界溶液的濃度范圍之間。 (2)實驗單一變量：不同濃度的分離劑。 3．比較不同成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度 (1)實驗思路：不同成熟植物細(xì)胞＋同一濃度的分離劑剛發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間比較→判斷質(zhì)壁分離速度或細(xì)胞液濃度(發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間越短，細(xì)胞液濃度越小)。 (2)實驗單一變量：不同成熟植物細(xì)胞。 4．比較未知濃度溶液的濃度大小 (1)實驗思路：同一植物的成熟細(xì)胞＋未知濃度的溶液剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離所需時間→

7、比較所用時間長短→判斷溶液濃度的大小(時間越短，未知溶液的濃度越大)。 (2)實驗單一變量：未知濃度的溶液。 5．驗證原生質(zhì)層和細(xì)胞壁伸縮性大小 (1)實驗思路：成熟植物細(xì)胞＋分離劑 (2)實驗單一變量：植物細(xì)胞原生質(zhì)層和細(xì)胞壁的伸縮性差異。 6．鑒別不同種類的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液) (1)實驗思路：成熟植物細(xì)胞＋不同種類的溶液(適宜濃度)→鏡檢 (2)實驗單一變量：不同種類的溶液。 例3　為探究植物A能否移植到甲地生長，某生物學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組通過實驗測定了植物A細(xì)胞液的濃度，實驗結(jié)果如下表。為保證植物A移植后能正常生存，則甲地土壤溶液的濃度應(yīng)(　　) 濃度

8、(mol/L) 0.15 0.2 0.25 0.3 質(zhì)壁分離狀態(tài) 不分離 剛分離 顯著分離 顯著分離 A.≤0.15 mol/L B．≤0.2 mol/L C．≥0.2 mol/L D．≥0.3 mol/L 答案　A 解析　當(dāng)植物細(xì)胞液濃度小于土壤溶液濃度時，細(xì)胞會失水發(fā)生質(zhì)壁分離，植物不能正常生存。由表中信息可知，該植物細(xì)胞液的濃度介于0.15 mol/L至0.2 mol/L之間。因此，為保證植物移植后能正常生存，甲地土壤溶液的濃度應(yīng)≤0.15 mol/L。 1．如圖表示一中間隔以半透膜(只允許水分子通過)的水槽，兩側(cè)分別加入等物質(zhì)的量濃度的葡萄糖

9、溶液和麥芽糖溶液。然后在半透膜兩側(cè)加入等質(zhì)量的麥芽糖酶，在加入麥芽糖酶前后a、b兩側(cè)液面的變化是(　　) A．加酶前a側(cè)液面上升，加酶后b側(cè)液面上升并高于a側(cè)液面 B．加酶前a側(cè)液面上升，加酶后b側(cè)液面上升并等于a側(cè)液面 C．加酶前后a、b兩側(cè)液面不變 D．加酶前a、b兩側(cè)液面不變，加酶后b側(cè)液面上升并高于a側(cè)液面 答案　D 解析　溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目。相同物質(zhì)的量濃度的葡萄糖溶液和麥芽糖溶液滲透壓相等，但加入麥芽糖酶后，麥芽糖分解，使得b側(cè)溶液的滲透壓增大，水分子由a側(cè)向b側(cè)轉(zhuǎn)移。 2．(2018·河北石家莊第一中學(xué)高一上學(xué)期期中)下圖為同一細(xì)

10、胞在不同溶液中的最終狀態(tài)，下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)所處的溶液濃度最大 B．圖c中1處的溶液濃度大于外界溶液濃度 C．圖c細(xì)胞放入清水中就一定能復(fù)原 D．圖中細(xì)胞液濃度大小為a

11、)將完全相同的兩個植物細(xì)胞分別放置在a、b溶液中，分別對兩個細(xì)胞失水量進行統(tǒng)計后繪制出相對應(yīng)的甲、乙曲線。以下敘述正確的是(　　) A．選取植物根尖分生區(qū)的細(xì)胞作為實驗材料較為適宜 B．若b溶液的濃度稍增大，則曲線的變化可能為A點上升，B點左移 C．圖中放入a、b溶液中的細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后放入清水中有可能都復(fù)原 D．在0～4 min內(nèi)，兩條曲線的差異不可能是細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)濃度差導(dǎo)致的 答案　C 解析　根尖分生區(qū)細(xì)胞中無大液泡，不能用來作為觀察質(zhì)壁分離的實驗材料，A錯誤；若b溶液的濃度增大，則濃度差增大，相同時間內(nèi)失水的程度變大，復(fù)原時所需要的時間變長，即A點上移，B點右移，B錯誤

12、；在0～4 min內(nèi)，兩種曲線的失水程度不同，有可能是由于濃度差不同引起，D錯誤。 4．如圖是真核細(xì)胞細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，①～③表示物質(zhì)。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．①②③在細(xì)胞膜上大多不是靜止的 B．細(xì)胞識別與①有關(guān) C．②在細(xì)胞膜上的分布是不均勻的 D．③的單分子層面積等于該細(xì)胞所有膜面積的兩倍 答案　D 解析　該圖是細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模式圖，③的單分子層面積等于該細(xì)胞的細(xì)胞膜面積的兩倍，但細(xì)胞中除細(xì)胞膜外，還有核膜、線粒體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜等。 5．細(xì)胞膜的外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與多糖結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。它在細(xì)胞的生命活動中具有重要的功能。下列各種生理

13、功能的完成，與其有密切關(guān)系的是(　　) ①胃黏膜上皮細(xì)胞的保護作用?、诤粑郎掀ぜ?xì)胞的潤滑作用　③紅細(xì)胞膜上的血型決定?、苈鸭?xì)胞膜表面對同物種精子的識別?、萑梭w免疫細(xì)胞識別外來侵入物　⑥對O2的運輸?、呤辜?xì)胞與周圍環(huán)境分開 A．④⑤⑥⑦ B．①②③④⑤ C．①④⑤⑥ D．①②④⑤⑦ 答案　B 6．鉀離子在植物體中可以由濃度低的部位運向濃度高的部位，但是在缺氧的條件下，其運輸?shù)乃俣葴p慢。這說明鉀離子的運輸屬于(　　) A．自由擴散 B．協(xié)助擴散 C．主動運輸 D．滲透作用 答案　C 解析　題目中鉀離子可以逆濃度梯度運輸，且受氧氣的影響，說明其運輸方式是主動運輸。

14、 7．科學(xué)家在研究細(xì)胞膜運輸物質(zhì)時發(fā)現(xiàn)有下列四種關(guān)系，分別用圖中四條曲線表示，在研究具體的物質(zhì)X時，發(fā)現(xiàn)與曲線②和④相符。細(xì)胞膜運輸物質(zhì)X的方式是(　　) A．主動運輸 B．協(xié)助擴散 C．自由擴散 D．被動運輸 答案　A 解析　曲線②在一定濃度范圍內(nèi)，隨物質(zhì)濃度升高運輸速率加快，當(dāng)達到一定程度后，由于受到載體蛋白數(shù)量的限制，運輸速率不再增加，而保持穩(wěn)定，說明這種運輸方式需要載體蛋白；曲線④運輸速率與氧氣濃度有關(guān)，說明這個過程需要能量，綜合②④可知，物質(zhì)X的運輸方式只能是主動運輸。 8．下圖表示一個動物細(xì)胞內(nèi)外不同離子的相對濃度，由圖分析可知維持細(xì)胞內(nèi)外濃度依靠(　　)

15、 A．自由擴散 B．主動運輸 C．協(xié)助擴散 D．滲透作用 答案　B 解析　由圖可知，K＋、Mg2＋的細(xì)胞內(nèi)的濃度大于細(xì)胞外的，只有主動運輸?shù)奶攸c是從低濃度向高濃度運輸，因此判斷維持細(xì)胞內(nèi)外濃度依靠主動運輸。 9．(2018·廣東省廣雅學(xué)校高一上學(xué)期期中)下圖為物質(zhì)出入細(xì)胞膜的示意圖，A～E代表物質(zhì)，a～d代表跨膜運輸方式。據(jù)圖回答下列問題： (1)A代表____________分子，B代表____________分子。構(gòu)成細(xì)胞膜基本支架的結(jié)構(gòu)是________________。圖中具有細(xì)胞識別作用的是[　　]________。 (2)細(xì)胞膜從功能上來說，它是一層__

16、____________膜。 (3)圖中a表示__________方式，b表示__________方式，c表示__________方式，與c方式相比，a方式的不同之處是需要__________。在a～d的四種過程中，代表被動運輸?shù)氖莀___________(填字母)。若在細(xì)胞中注入某種呼吸抑制劑，________(填字母)方式將會受到較大影響。 (4)K＋、O2和葡萄糖三種物質(zhì)中，通過b方式進入組織細(xì)胞的是__________。 (5)胰島B細(xì)胞分泌胰島素是通過__________方式進行的，該種運輸方式體現(xiàn)出細(xì)胞膜____________________的特點。 答案　(1)載體蛋白

17、　磷脂　磷脂雙分子層　D　糖蛋白 (2)選擇透過性　(3)主動運輸　自由擴散　協(xié)助擴散　能量　b、c　a、d　(4)O2　(5)胞吐　具有一定的流動性(結(jié)構(gòu)) 解析　(1)A代表載體蛋白分子，B代表磷脂分子，D代表糖蛋白。磷脂雙分子層構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架。圖中的[D]糖蛋白具有細(xì)胞識別作用。 (2)細(xì)胞膜從功能上來說是一層選擇透過性膜。 (3)圖中a、d過程所示的物質(zhì)，均是從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，都需要載體蛋白的協(xié)助，同時還需要消耗能量，因此代表的運輸方式是主動運輸；b過程所示的物質(zhì)，是從高濃度一側(cè)運輸?shù)降蜐舛纫粋?cè)，不需要載體蛋白的協(xié)助，不需要消耗能量，所以代表的運輸方式是自由擴

18、散；c過程所示的物質(zhì)，是從高濃度一側(cè)運輸?shù)降蜐舛纫粋?cè)，需要載體蛋白的協(xié)助，不需要消耗能量，所以代表的運輸方式是協(xié)助擴散。綜上分析，與c方式相比，a方式的不同之處是需要能量。被動運輸包括自由擴散和協(xié)助擴散，因此在a～d的四種過程中，代表被動運輸?shù)氖莃、c。若在細(xì)胞中注入某種呼吸抑制劑，會使細(xì)胞產(chǎn)生能量的細(xì)胞呼吸過程受阻，a、d方式將會受到較大影響。 (4)K＋、O2和葡萄糖三種物質(zhì)中，通過自由擴散方式進入組織細(xì)胞的是O2。 (5)胰島B細(xì)胞分泌胰島素屬于分泌蛋白，分泌蛋白是通過胞吐方式分泌到細(xì)胞外的，體現(xiàn)出細(xì)胞膜具有一定的流動性的特點。 10．引起50%左右細(xì)胞發(fā)生初始質(zhì)壁分離的濃度稱之為

19、細(xì)胞的等滲濃度。為了測定洋蔥外表皮細(xì)胞的等滲濃度，有人把剪成小塊的洋蔥外表皮分別等量地依次放入下面各組溶液中，并記錄實驗結(jié)果如下表： 培養(yǎng)皿 1 2 3 4 5 6 7 蔗糖溶液濃度 (mol·L－1) 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 發(fā)生初始質(zhì)壁分離的細(xì)胞占觀察細(xì)胞數(shù)目的百分比 無 無 15% 40% 80% 99% 100% (1)該洋蔥外表皮細(xì)胞的等滲濃度為______________________________________________。 (2)如果再給你四組實驗材料，請設(shè)計可以更精確地測定出細(xì)

20、胞等滲濃度的方案。 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 答案　(1)0.5～0.6 mol·L－1之間　(2)可配制物質(zhì)的量濃度為0.52 mol·L－1、0.

21、54 mol·L－1、0.56 mol·L－1、0.58 mol·L－1的蔗糖溶液，將等量小塊的洋蔥外表皮依次放入上述蔗糖溶液中，分別制作上述濃度溶液中的洋蔥表皮細(xì)胞的臨時裝片，放在顯微鏡下觀察并記錄實驗結(jié)果 解析　據(jù)題意可知，洋蔥外表皮細(xì)胞的等滲濃度為可引起50%左右的洋蔥外表皮細(xì)胞發(fā)生初始質(zhì)壁分離的濃度，即為0.5～0.6 mol·L－1。要設(shè)計一個更精確的測定細(xì)胞等滲濃度的方案，從題中設(shè)計思路可知，可采用通過配制一系列具有較小濃度梯度的蔗糖溶液，并將等量小塊的洋蔥外表皮分別放入此系列的蔗糖溶液中，分別制作上述濃度溶液中的洋蔥外表皮細(xì)胞的臨時裝片，放在顯微鏡下觀察并記錄實驗結(jié)果。 11